Kartlegging og prediksjon av naturtyper Pål Buhl-Mortensen Gjertrud Jensen, Silje Jensen, Sigrid Elvenes,
Naturtyper Landskap, landskapselementer, natursystem og livsmedium En ensartet type natur, som omfavner plante- og dyrelivet samt miljøfaktorene som virker inn på dette.
Klassifisering og definering av habitater og biotoper på dypt vann Få eksisterende kategorier for dypere vann Misforstått bilde av dyphavet som homogent! Mange nye naturtyper Hvordan definere?
Framgangsmåte for karakterisering og prediksjon av naturtyper 1) Multivariate analyser av artsdata fra videoopptak fra havbunnen for å identifisere grupper av lokaliteter som er like i artsammensetning 2) Identifisering av miljøvariabler (f.eks. dyp, sedimentsammensetning, topografi, etc) som best forklarer artsammensetningen 3) Supervised GIS analyse basert på klassifisering av områdenes miljøproxies med full arealdekning (Maxent) 4) Beskrivelse av artsmangfold for naturtyper basert på artsammensetning i prøver innsamlet med ulike innsamlingsredskaper
St DateTime E N Distance Cumul dist Depth Mud Sand Sand with shells Sandy mud Pebble Cobble Boulder Bedrock Species Value Laserbeam Field width Comments R100VL116 11.04.07:11:11:47 840669.5 7807508.4 0.0 0 316 5 85 0 0 10 0 0 0 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:11:47 840669.5 7807508.4 0.0 0 316 5 85 0 0 10 0 0 0 Stichopus 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:11:47 840669.5 7807508.4 0.8 0.7901093 316 5 85 0 0 10 0 0 0 Cerianthidae 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:11:56 840669.5 7807507.6 0.0 0.7901093 317 5 85 0 0 10 0 0 0 Stichopus 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:11:56 840669.5 7807507.6 1.2 1.9698279 317 5 85 0 0 10 0 0 0 Teleostei 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:12:08 840669.4 7807506.4 0.0 1.9698279 317 5 85 0 0 10 0 0 0 Cerianthidae 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:12:08 840669.4 7807506.4 0.0 1.9698279 317 5 85 0 0 10 0 0 0 Stichopus 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:12:12 840669.4 7807506.4 0.0 1.9698279 317 5 85 0 0 10 0 0 0 Unidentified 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:12:12 840669.4 7807506.4 0.4 2.3594394 321 5 85 0 0 10 0 0 0 Unidentified 1 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:12:16 840669.3 7807506.0 0.8 3.1495477 318 5 90 0 0 5 0 0 0 1.4 340.7 R100VL116 11.04.07:11:12:23 840669.3 7807505.2 0.0 3.1495477 318 5 90 0 0 5 0 0 0 Teleostei 1 1.4 340.7 R100VL116 11.04.07:11:12:23 840669.3 7807505.2 0.0 3.1495477 318 5 90 0 0 5 0 0 0 Stichopus 1 1.4 340.7 R100VL116 11.04.07:11:12:23 840669.3 7807505.2 0.4 3.5391593 318 5 90 0 0 5 0 0 0 Stichopus 1 1.4 340.7 R100VL116 11.04.07:11:12:32 840669.3 7807504.9 1.3 4.8720789 319 5 90 0 0 5 0 0 0 muddy sand with lots of tubes R100VL116 11.04.07:11:12:45 840669.1 7807503.5 3.0 7.8738224 319 10 90 0 0 0 0 0 0 2.4 198.8 R100VL116 11.04.07:11:13:47 840670.7 7807501.0 0.4 8.2351037 318 10 90 0 0 0 0 0 0 2 238.5 whole last section: no sightsediment turbulences R100VL116 11.04.07:11:13:53 840671.1 7807501.1 2.0 10.233926 317 10 90 0 0 0 0 0 0 Stichopus 2 R100VL116 11.04.07:11:14:47 840672.8 7807502.0 7.9 18.137544 318 10 90 0 0 0 0 0 0 7 68.1 R100VL116 11.04.07:11:15:48 840673.0 7807509.9 3.7 21.832473 319 15 85 0 0 0 0 0 0 camera zoomed inwhole last section sediment turbulences no sightsediment disturbance R100VL116 11.04.07:11:16:05 840672.2 7807513.5 0.0 21.832473 318 15 85 0 0 0 0 0 0 4 119.3 camera zoomed in R100VL116 11.04.07:11:16:05 840672.2 7807513.5 0.9 22.747898 318 15 85 0 0 0 0 0 0 Unidentified 2 4 119.3 camera zoomed in R100VL116 11.04.07:11:16:09 840672.0 7807514.4 3.5 26.223316 318 15 85 0 0 0 0 0 0 Unidentified 1 R100VL116 11.04.07:11:16:25 840672.3 7807517.9 1.9 28.098207 318 15 85 0 0 0 0 0 0 Unidentified 2 R100VL116 11.04.07:11:16:34 840672.6 7807519.7 0.0 28.098207 318 15 85 0 0 0 0 0 0 camera zoomed in during the whole transect R100VL116 11.04.07:11:16:34 840672.6 7807519.7 1.1 29.208444 318 15 85 0 0 0 0 0 0 Kophobelemnon 1 R100VL116 11.04.07:11:16:38 840672.7 7807520.8 1.7 30.884585 318 15 85 0 0 0 0 0 0 Unidentified 1 R100VL116 11.04.07:11:16:44 840672.9 7807522.5 1.1 31.994822 318 15 85 0 0 0 0 0 0 Unidentified 1 R100VL116 11.04.07:11:16:47 840673.0 7807523.6 0.6 32.549939 318 15 85 0 0 0 0 0 0 6 79.5 Etc. > 30.000 entries (table lines) per cruise
DCA, 200m video sequenses
GIS integration using multibeam derived variables Supervised classification using groundtruthed classified data to train GIS layers Raster stack of seabed predictor var iables Model Maxent, GAM? Classified seabed
Variabler med full flatedekning utregnet fra multistråleekkolodd data (potensielle natur-type prediktorer) - Dyp - Terreng - Slope - Aspect - Curvature - Rugosity - ++ - Backscatter Utregnet for ulike skalaer!
Calcareous foraminifera. Aplysilla. Geodia Pelosina Asbestopluma. 2 1 Sandy mud Fine-grained mud 4 3 Sand Gravelly sand Aphrodite, Stylocordyla 6 Bolocera. Sticopus 5 Morainic rocky ridges Polymastia. Antho Bouldery bottom Brachiopoda. Phakellia
Prediksjon i nye marine landskap Kilder til økosystemvariasjon: - Terreng og landskap - Vannmasser (temperatur, salinitet, etc) - Sedimentsammensetning - Bunnstrømmer - Næringstilførsel Ulike regioner har ofte ulike miljøforhold ulik vekting av prediktorer (ny modell?)
Nordland VII- Troms II Lofoten-Fugløybanken
Detrended Correspondence Analysis of video results Tr ough Lower slope Axis 2 Sand Axis 2 Bank Canyon Cobble Mud Depth Pebble Shelf plain Upper slope Axis 1 Axis 1 Canyon Lower slope Upper slope Shelf plain Bank Trough Cerianthidae violet Nephtheidae Crossaster Henricia Sebastes Stichopus Lycodes Hymenaster Polymastia Porifera encrusting Lithothamnion Kophobelemnon Ophiopleura Rhizocrinus Drifa Hippasteria Gadus morhua Ditrupa Stylocordyla Lycodes frigidus Antedonacea Phakellia Tethya citrina Flabellum Bythocaris Caulophacus Gorgonocephalus Echiuridae Galatheidae Raja
Preliminary nature type map Troms II, Nordland VII 6 classes (identified from ordination plot) 10 variables (selected using Forward selection) depth, landscape, sedimentation environment, grain size, backscatter mean, slope 49 mean, northness 49 mean, plan curvature 49 mean, slope 49 s.d., eastness 21 mean) Map is a composite of 6 models one for each class. Result encouraging (85% correct with respect to training data), and MAXENT statistics good but work ongoing
Ny gruppeinndeling av de grunneste klassene
Resultat av MAXENT-modellering med 10 klasser basert på hierarkisk trinnvis klassifikasjon Prediksjonsprosent: 72,7
Innrammet: Område utvalgt til analyse av 50m-sekvenser (ned til 800 m)
NVIITII Utsnitt 50m II not downscaling Kun arter som forekommer i 5 el flere prøver og prøver med 2 el flere arter (165 arter 989 prøver) Axis 2 Axis 1
NVIITII Utsnitt 50m II not downscaling 97-15 97-6 97-4 97-5 97-14 97-13 97-11 97-10 207-8 97-12 97-7 98-14 98-2 98-4 98-5 98-3 98-9 112-2 112-11 112-7 112-8 112-10 112-9 112-13 112-3 112-4 112-6 112-12 112-14 112-5 Axis 2 140-1 140-2 140-9 139-5 139-3 139-2 128-1 128-6 128-7 140-3 140-12 140-4 128-8 140-10 128-20 Axis 1 128-9 140-6 128-21
NVIITII Utsnitt 50m II not downscaling 139-2 139-5 139-3 112-11 112-8 112-7 112-9 112-12 112-2 112-14 112-6 112-13 112-4 112-5 112-10 112-3 Axis 3 97-10 98-4 98-2 98-9 98-14 98-3 98-5 97-6 97-15 97-11 97-4 97-14 97-5 97-13 97-12 207-8 97-7 140-3 140-2 140-9 140-1 140-10 128-1 128-6 128-7 128-8 128-20 128-9 128-21 140-12 140-6 140-4 Axis 1
139-2 NVIITII Utsnitt 50m II not downscaling 139-3 139-5 112-11 112-8 112-7 112-9 112-12 112-2 112-14 112-6112-13 112-4 112-5 112-10 112-3 Axis 3 98-4 98-9 98-2 98-3 97-10 98-14 98-5 97-12 97-7 97-11 97-4 97-14 97-13 97-5 207-8 97-6 97-15 140-3 140-9 140-2 140-1 140-10 140-6 128-1 128-21 128-9 128-6 128-7 128-8 140-4 128-20 140-12 Axis 2
Konklusjoner - Analyser av materiale som inneholder prøver fra svært ulike miljøer kan skjule detaljer i klassifiseringen - Feil skala kan blande de biologiske signalene fra ulike naturtyper - Hvordan å håndtere problemet med naturens skalamangfold er et problem som ikke må glemmes - Bedre kart over havbunnsmiljøet (strømmer, temperatur, etc) vil lede til bedre naturtypeprediksjoner - Viktig å gjøre kartene nyttige for forvaltningen (fylle naturtypene med nyttige beskrivelser, for eksempel forekomst av truede eller rødlistede arter, biomangfold, produksjon etc.)